浅谈剪力墙结构在建筑结构设计中的应用论文_孙广

孙广

四川通信科研规划设计有限责任公司 610041

摘要:在对建筑结构进行设计的整个过程当中,必须注重剪力墙结构的设计,这样才能够充分发挥剪力墙自身的抗震性能以及抗侧刚度作用,从而确保建筑结构安全。本文主要分析剪力墙结构的不同种类以及不同特点,并且深入研究剪力墙结构的具体应用,优化建筑结构设计,从而在确保建筑结构安全的前提下,降低工程造价。

关键词:剪力墙结构;建筑设计;分类特点;具体应用

我国的建筑行业有着良好的发展前景,相应的技术水平也有着大幅度的提升,剪力墙结构使用越来越多,因此必须保证建筑结构设计的科学性以及合理性。这就需要对剪力墙结构进行优化设计,充分发挥剪力墙结构自身的优势,不仅能够缩短工期,节约造价,而且能够在一定程度上提高建筑的安全性和延长建筑物的使用寿命。但是,在剪力墙结构设计中仍然存在一些问题,必须选择合适的结构类型才能够充分发挥剪力墙自身特性和作用。

一、剪力墙结构的概述

建筑结构设计过程中,进行剪力墙结构设计的研究工作非常重要,剪力墙结构自身能够充分发挥抵抗地震的作用,并且能够有效提高结构整体强度,如图1。在设计过程当中,能够有效地防止水平外力的破坏,并在很大程度上提高建筑物整体的稳定性以及承载能力。从目前情况来看,在建筑结构当中包含不同的结构类型,分别为框架结构类型、混合结构类型、框筒结构类型以及剪力墙结构类型。在所有的结构类型当中,剪力墙结构具有较大的抗侧刚度,抗震性能比较优越[1]。随着建筑技术的不断发展,剪力墙结构的施工技术不断地进步,并且日益成熟,得到了广泛的应用。在进行结构设计当中,主要使用的材料就是钢筋混凝土,充分利用剪力墙结构的不同方向的荷载力,剪力墙能够替代柱,承担一些外力作用。

(一)墙体受力分析

在对建筑结构设计过程当中,应该重视剪力墙结构的设计工作。剪力墙结构是一种平面构建,因此包括两种不同方向的剪力,分别为水平方向以及垂直方向。所以在进行剪力墙体设计的时候,应该全面地考虑问题,深入的分析剪力墙受力状况,这样才能够提出具有针对性的结构设计方案,从而满足工程的整体要求[2]。与此同时,分析剪力墙的具体受力状况也能够有效发挥剪力墙自身作用,结合建筑本身的实际情况,充分考虑剪力墙能够承受荷载的大小以及产生作用,对做出最优结构方案非常重要。

(二)超限调整

设计剪力墙结构的过程当中,应该遵循一定的设计原则,明确楼层之间剪力墙的数目,并且保证剪力墙数最小。在最初阶段,应该充分考虑建筑物自身对于墙体抗震性能的实际需求和标准,通过这样的调整来降低结构自身的重量,对于剪力墙结构来讲非常重要。除此之外,楼层之间的位移以及层高之间的比例要做出科学的调整。在一定外力作用之下,建筑物所产生的剪切作用,会导致楼层之间产生位移,因此在一定范围之内应该有效控制。由此看来,在进行剪力墙结构设计中仅仅考虑竖向的构件数量,还不能够完全的控制好变形状况的产生,应该调整位移以及层高的比例,这样才能够全面地考虑问题从不同角度防止变形[3]。根据相关的规范,剪力墙的结构超限应该做好调整,并且要满足连梁剪力以及弯矩跨高比之间的比例要求。如果跨高比大于六,即使不会改变相应的刚度,也会出现严重的超限问题,从而会导致结构变形,降低工程的质量。所以应该控制跨高比,有效解决超限问题,从而促进整个建筑工程质量的提高。

(三)墙体厚度设计

剪力墙的墙体厚度设计非常重要。根据相关的规范,采取一定的标准,才能够进行科学的设计。面对剪力墙结构的设计工作,应该注意调整底部的加强部位,并且防止结构出现突变现象,控制好变化的范围保证在0.2米之内,保证均匀变化。这对于剪力墙结构所使用的混凝土等级和强度有着较高的要求,应该通过控制墙体厚度来保证建筑结构更加具有稳定性。

(四)平面内搭接

进行剪力墙平面内搭接工作,能够承担一定的荷载,可以满足更高的强度要求。在进行剪力墙结构具体设计过程中,做好平面布置方向,采取不同的方式,保证剪力墙结构是一个完整的整体,这样能够在很大程度上提高刚度。垂直方向的布置应该遵循从下到上的顺序,有效防止突变现象的出现,另外也要保证强度分布均匀。在结构当中的开洞处做好结构加强工作,控制结构数量,避免结构过于密集,从而影响结构抗侧刚度。

(五)平面布置

剪力墙结构的平面布置工作非常重要,应该遵循着均匀以及对称的原则进行剪力墙结构设计和施工,保证剪力墙结构的重心以及刚度中心尽量重合,有效提高稳定性。在结构设计当中,保证剪力墙结构的连续长度,合理的设计开洞,可以避免整体结构受到破坏。将剪力墙面的总高度以及截面高度的比例控制好,如果出现开洞交错的状况,就容易发生变形问题。所以采取双向或者多向的布置方式,控制剪力墙高度以及厚度的比例,加密剪力墙钢筋布置,并且划分为不同的小墙肢,控制好抗侧刚度,合理布置的结构平面能够在很大程度上提高建筑物的抗震性能,避免应力过于集中[4]。

(六)连梁钢筋配置

连梁是一种主要的承重构件,应该按照一定的抗震指标,满足最小配筋率。所以在具体设计过程当中,应该按照一定的标准进行承压计算工作,适当调整配筋率,这样能够有效防止剪力墙变形现象的出现[5]。但是,值得注意的是,应该适当提高配筋率、如果配筋率过高,会出现脆性破坏,并且会增加剪力墙的投资,不能保证剪力墙结构设计的经济合理性。

结语

总而言之,在建筑结构设计过程当中,剪力墙结构是能够发挥重要作用的。必须注重分析剪力墙结构自身的特点以及不同类型,根据具体状况选择合适的布置方式,控制合理造价,促进建筑结构质量的提高。

参考文献

[1]刘勤.浅析剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].建筑建材装饰,2016(15).

[2]贾智立.浅析剪力墙结构设计在建筑结构设计中的具体实践[J].江西建材,2017(9).

[3]邢飞,宋小丁.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用浅析[J].工程技术:全文版,2016(11).

[4]胡岚,黄毅.浅谈房屋建筑工程剪力墙结构设计的应用分析[J].建筑建材装饰,2017(4).

[5]黄晓阳.浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的作用[J].建筑工程技术与设计,2016(36).

论文作者:孙广

论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期

论文发表时间:2018/10/12

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